Z pocisku SM-2, SM-3 Block IA przejął kadłub oraz dwa pierwsze stopnie napędowe i dodał trzeci stopień Alliant Techsystem MK 136 na paliwo stałe, a także systemy nawigacji GPS/INS oraz głowicę kinetyczną LEAP (Lightweight Exo-atmospheric Projectile).
Pierwszy stopień napędowy zawierający silnik startowy służący początkowemu rozpędzeniu pocisku ma średnice 21 cali, czyli 0.53 m, następne jednak stopnie są węższe i posiadają średnice już tylko 13,5 cala (0,34 m), stąd też pociski te zwane są czasami pociskami "SM-3 13,5 cala" - w odróżnieniu od pocisków SM-3 Block II i Block IIA - zwanych "SM-3 21 cali", gdyż posiadają jednakową średnicę 21 cali na całej swej długości.
Według pierwotnych planów, pociski SM-3 miały dysponować tzw. prędkością wypalenia (velocity burnout) - czyli prędkością lotu pocisku w momencie zaprzestania pracy i odłączenia się ostatniego stopnia napędowego - wynoszącą 4,5 km/s, jednakże okazało się to niemożliwe do osiągnięcia dla przemysłu, wobec ograniczeń budżetowych.